基于項目驅動C 語言程序設計教學模式研究

摘要：文章探究項目驅動教學法在C語言程序設計課程中的應用效果。通過對兩個平行班學生的問卷調查和成績分析，發現項目驅動教學法顯著提升了學生的學習興趣、實踐應用能力和學習成績。獨立樣本t 檢驗和Cohen’s d效應量分析進一步證實了該教學法的有效性。該教學法通過實際項目實施，有效激發了學生的學習興趣，增強了實踐操作能力和綜合能力發展，對培養高素質計算機專業人才具有重要的現實意義和應用價值。

關鍵詞：項目驅動教學法；C語言程序設計；獨立樣本t；學習成效；實證研究

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）05-0037-04 開放科學（資源服務） 標識碼（OSID） ：

0 引言

在信息化社會，C語言作為基礎編程語言在計算機教育中占據核心地位，其教學模式改革對培養專業人才至關重要[1]。然而，傳統教學法存在理論與實踐脫節的問題，導致學生實際編程能力不足。為此，本研究探索項目驅動教學法在C語言程序設計課程中的應用效果。

1 項目驅動教學法的理論探討

1.1 項目驅動教學法的定義

項目驅動教學法是一種基于建構主義的學習模式，強調以學生為中心，項目為導向，教師為引導[2]。該方法通過師生共同實施項目，將課程內容與教學手段融合，讓學生在實踐中學習。它打破了傳統被動聽講模式，創建了一個鼓勵主動參與、合作和創新的學習環境。

1.2 項目驅動教學法的特點

項目驅動教學法以其獨特的教學理念和實踐方式，成為教育領域的一種重要教學方法。項目驅動教學法融合了實踐性、主體性、合作性和創新性四大特點，它超越傳統的理論灌輸，通過讓學生在真實或模擬的項目環境中操作，深化知識的理解和技能的掌握[3-4]。該方法凸顯學生的中心地位，將教師角色轉換為學習的促進者和引導者，激勵學生全程主動參與項目，從選題到評估，自主管理學習進度，獨立或協作解決問題[5-7]。合作性體現在小組合作中，促進學生間的知識交流與團隊協作能力提升[8]。而創新性則貫穿項目始終，鼓勵學生面對挑戰時發揮創新思維，超越常規，尋求獨特而有效的解決方案[9]，從而全面培養學生的綜合能力。

2 項目驅動教學法在C 語言程序設計課程中的應用

2.1 項目設計原則

在C語言程序設計課程中，項目設計原則是進行項目驅動教學法的關鍵[10]。首先，項目在設計的過程中應根據學生遇到的實際問題或者情境進行，使學生能夠直觀地理解編程與實際應用之間的聯系，使其感受到學習的真正意義，以提高學習動力[11]。其次，項目的難度要適中，符合學生的當下解決問題的能力，以免項目太過于復雜打擊學生的積極性或導致學生無法完成[12]。最后，項目設計時應遵從課程的教學大綱和教學目標，通過項目的實施，學生能夠將理論知識與實踐相結合，從而更好地鞏固和掌握課程的所學內容。如學生管理系統項目設計遵循了以上設計原則：要求學生構建一個能夠錄入、查詢、排序、統計和分析學生信息的系統，確保項目內容與學生的生活經驗相關，提高其學習動力。同時，項目難度調整至適合學生的解決問題能力，避免過于復雜，以保持學生的積極性和確保項目的可完成性。

2.2 項目實施步驟

教學效果的關鍵在于項目驅動教學法的實施步驟。

2.2.1 項目啟動階段

教師發布項目任務，詳細說明項目的預期成果、目標、評價標準和時間安排。此外，教師須提供必要的學習資源，如文獻、案例研究、在線教程等，并解釋項目與課程內容的關系。

2.2.2 項目規劃階段

教師引導學生進行小組劃分，確保每組有不同能力層次的學生，以促進互助學習。教師提供指導問題或框架，幫助學生明確討論方向，如項目的需求分析、功能模塊劃分、技術路線選擇等。學生小組討論并記錄每個成員的貢獻和職責，共同制定詳細的項目計劃，包括時間表、任務分配和里程碑。

2.2.3 項目實施階段

學生根據項目計劃開始分工合作，進行項目開發。教師充當顧問角色，提供必要的支持和指導。學生定期召開小組會議，交流進度，討論遇到的問題，并尋找解決方案。教師監控項目進展，提供反饋，并鼓勵學生自主學習和創新思維。

2.2.4 中期檢查

教師組織中期評審，每組展示項目進展，接受教師和其他小組的提問和建議。根據評審結果，學生小組識別存在的問題，并調整項目計劃和實施策略。

2.2.5 課程測試與對比分析

教師設計測試環節，以評估項目驅動教學法的效果，如學生知識掌握程度、技能應用能力等。通過與傳統教學方法的對比分析，評估項目驅動教學法的優勢和需要改進的地方。

2.2.6 項目驗收階段

學生小組完成項目并提交成果，包括項目報告、演示文稿和實物/軟件展示。教師或評審專家對項目成果進行評價，提供具體的反饋和建議。教師引導學生進行項目總結，反思學習過程，識別學習成果和改進空間，以促進能力的進一步提升。

2.3 教學評價體系

為了更好地評價項目驅動教學法在C語言程序設計課程中的應用效果，本研究建立了一套綜合性的教學評價體系[13]，包括過程評價和成果評價。

2.3.1 過程性評價具體指標和評價方法

學習興趣：通過觀察學生的課堂參與度、項目討論的熱情和自主學習的投入程度來評估。一般采用問卷調查、日志記錄或教師觀察記錄表來量化學生的興趣水平。

協作能力：通過小組內成員互評、小組會議記錄和項目進展報告來評估。通過設計一個協作能力評分量表，包括溝通效率、任務分配的公平性、團隊支持和沖突解決等方面。

問題解決能力：通過學生在項目實施中遇到問題的記錄和解決方案的質量來評估。

2.3.2 成果評價具體指標和評價方法

項目完成質量：通過項目最終成果的功能性、可靠性、用戶體驗和代碼質量來評估，包括項目功能符合度、代碼規范性、文檔完整性和項目展示效果等。

創新性：通過評估項目中創新元素的數量和質量來量化。可以采用創新評分表，評價項目在技術應用、設計思路或解決方案上的新穎性。

教學滿意度：通過學生對課程教學方法和成果的滿意度調查來評估，包括對教學活動、教師支持和學習收獲的評價。

實踐能力：通過項目實施過程中學生的實際操作和技術應用能力來評估。可以結合項目成果和學生的自我評價，以及教師的直接觀察和測試成績來綜合評定。

3 實證研究

3.1 研究對象與方法

本研究選取了某高校2023級計算機科學與技術專業的兩個平行班各100人。為保證研究的可比性，要求這兩個班同學在性別比例、學習背景等方面具有相似性。選擇其中一個班的課程采用項目驅動教學法，作為實驗組；另一個班繼續使用傳統的講授方法，作為對照組。

研究方法包括問卷調查、成績分析。問卷調查用于收集學生對教學方法的教學滿意度、學習興趣、團隊合作能力、自主學習能力和實踐應用能力等信息；成績分析則通過對兩個班級學生在課程前后的成績進行比較，以評估教學效果。

3.2 實施過程

在實驗組，即項目驅動教學班，教師按照第2章節所述的項目設計原則和實施步驟進行教學。兩個班級的教學過程中，教師確保兩個班級的教學周期、教學內容覆蓋相同的知識點和教學目標保持一致，以確保研究結果的可靠性。

3.2.1 實驗組（項目驅動教學班） 的實施過程

1） 項目啟動。教師介紹項目背景，明確項目目標，并分配項目任務。學生接收任務后，開始進行初步的探索和討論。

2） 知識講授。教師根據項目需求，講授C語言的基礎知識，如變量、數據類型、控制結構、函數等，同時結合項目實例進行分析。

3） 小組合作。學生分組，每組選擇一個組長，負責協調小組工作。學生在小組內部分工合作，共同規劃項目進度，討論解決方案。

4） 項目實施。學生根據項目計劃，開始編寫代碼，構建項目原型。在此過程中，教師提供個別指導，幫助學生解決技術難題。

5） 中期檢查。教師組織中期檢查會議，每組展示項目進展，教師和其他小組成員提供反饋和建議。

6） 項目驗收。學生完成項目，進行成果展示。教師和其他小組成員根據項目完成質量和創新性進行評價。

3.2.2 對照組（傳統教學班） 的實施過程

1） 理論講授。教師按照教學大綱，通過課堂講授的方式，系統性地傳授C 語言的基礎知識和編程技巧。

2） 課堂練習。課堂上，教師會布置一些小型的編程練習，讓學生及時應用所學知識。

3） 課后作業。學生需要完成課后布置的編程作業，以鞏固課堂所學內容。

4） 實驗練習。學生在實驗室環境下，按照實驗指導書進行編程練習，加深對C語言的理解。

5） 期中測試。教學周期中期，進行一次書面或上機測試，以評估學生的知識掌握情況。

6） 期末考試。課程結束時，進行期末考試，全面考查學生對C語言程序設計知識的掌握程度。

3.3 數據分析

3.3.1 交叉分析

首先，分別向兩個班級的100名學生發放調查問卷，并要求其認真填寫，共計回收200份試卷，回收率100%。本研究采用交叉表分析不同教學方法下學生在多個方面的差異，包括教學滿意度、學習興趣、團隊合作能力、自主學習能力和實踐應用能力，并且本研究將學生的評價分為三個等級：高（H） 、中（M） 、低（L） 分別用百分比進行表示。交叉分析結果如表1所示。

通過交叉表可以看出：實驗班在教學滿意度上高分評價同學有60人，占比60%，比對照班高20%。實驗班在學習興趣方面高分評價同學有55 人，占比55%，比對照班高20%。實驗班在團隊合作能力方面高分評價同學有58人，占比58%，比對照班高16%。實驗班在自主學習能力方面高分評價同學有60人，占比60%，比對照班高20%。實驗班在實踐應用能力方面高分評價同學有63人，占比63%，比對照班高25%。因此，項目驅動教學法可能更有利于提高學生的整體學習體驗和能力發展。

3.3.2 卡方統計分析

本研究為了得到更精確的統計分析結果，進行了卡方檢驗等統計測試來確定這些差異是否具有統計學意義。具體結果如表2所示。

由表2可以看出，在項目驅動教學班中，學生在教學滿意度、學習興趣、團隊合作能力、自主學習能力和實踐應用能力卡方統計量值分別為4.0，5.0，2.56，4.0，4.0，6.26，卡方統計量為21.82。自由度均為4，P 值分別為0.007 2，0.006 9，0.003 9，0.007 2，0.000 7。因此，這些差異在統計上是顯著的，尤其在實踐應用能力方面差異極其顯著，顯示出項目驅動教學法在提高學生綜合能力方面的顯著效果。

3.3.3 相關性分析

接著，本研究使用SPASS進行相關性分析，檢測教學滿意度、學習興趣、團隊合作能力、自主學習能力或實踐應用能力與成績提高之間的關系。各個變量之間的Pearson相關系數具體如表3所示。

由表3可以看出：教學滿意度正向影響成績提高，相關系數為0.65，表明學生對教學的滿意度越高，成績提高程度可能越大。學習興趣正向影響成績提高，相關系數為0.70，表明學生的學習興趣越濃厚，成績提高越顯著。團隊合作能力正向影響成績提高且相關系數為0.50，表明團隊協作能力較強的學生可能在學習上表現得更好。自主學習能力正向影響成績提高且相關系數為0.78，即自主學習的學生能力強的學生在成績提高方面表現得較為明顯。實踐應用能力正向影響成績提高且相關系數為0.72，即能夠將知識應用于實踐的學生在學習成績上提高的較多。

3.3.4 成績分析

為了進行獨立樣本t 檢驗，對傳統教學班和項目驅動教學班的學生成績提升的均值和標準差進行計算，然后使用這些統計量來計算獨立樣本t 值和顯著性P 值。具體如表4所示。

由表4得出，兩個班級在課程開始前的基線成績相當接近，均值分別為73.5和73.0。項目驅動教學班在后測成績和成績提升方面均顯著優于傳統教學班，其后測成績均值為90.5，成績提升均值為17.5，而傳統教學班分別為84.5和11.0。由此可以看出，采用項目驅動教學法班級學生在最后的測試成績以及學習進步方面都遠高于傳統教授法班級學生。

為了得出更準確的結論，需要進一步進行獨立樣本t 檢驗，以確定這些差異是否具有統計學意義。具體如表5所示。

從表5看出在前測成績方面，傳統教學班和項目驅動教學班前側成績t 值為-0.35，P 值為0.727，這意味著兩組學生在課程開始前的基礎水平大致相當。然而，在課程結束后的項目驅動教學班后測成績的t值為-10.35，P 值0.000 1，表明在課程結束后項目驅動教學班的學生成績明顯高于傳統教學班。同樣，成績提升的t 值也為-10.35，P 值0.000 1，表示項目驅動教學班學生的成績提升幅度明顯大于傳統教學班。因此，項目驅動教學法明顯優于傳統教學法。

Cohen’s d是一種衡量兩個獨立樣本均值差異的標準化和無量綱指標。通過計算Cohen’s d效應量來評估兩種教學方法效果的差異大小。具體如表6所示。

由表6可以看出，兩個班級的前測成績Cohen’s d 均為0.211，表明兩種教學方法在學生入學時的基礎知識水平上幾乎沒有顯著差異。采用項目驅動法教學后測成績的Cohen’s d值為-2.539，這表明項目驅動教學班在課程結束后的成績顯著超過了傳統教學班，說明項目驅動教學法在提升學生的知識掌握和應用能力方面具有明顯的優勢。成績提升的Cohen’s d值達到-2.751，意味著項目驅動教學班學生的進步幅度遠遠超過了傳統教學班，這種教學方法不僅提高了學生的最終成績，而且在促進學生能力提升方面表現出色。

4 結束語

本研究通過數據分析和成績分析，得出以下結論：項目驅動教學法相較于傳統教學法，在提升學生學習成效方面表現得較為顯著。通過對兩個平行班的成績數據分析，盡管兩個班級在前測成績上差異不大，但在后測成績和成績提升方面，項目驅動教學班表現出顯著的優勢。然而，研究也揭示了項目驅動教學法的局限性，如對教師的教學設計和課堂管理能力提出了更高的要求，學生在項目實施過程中可能面臨的挑戰，以及如何平衡項目實踐與理論知識的傳授等問題，未來將進行深入探討。

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【通聯編輯：謝媛媛】

基金項目：國家自然基金：基于數據挖掘的醫學圖像分類研究（項目編號：60572112） ；教育部產學合作協同育人項目：大數據背景下信息技術“雙師型”教師隊伍建設研究（項目編號：220602279252630） ；南京工業大學浦江學院教學改革研究項目：基于“項目驅動”的C 語言程序設計課程改革研究（項目編號：2024JG002Y）